高中物理4、2 动能 势能１教案粤教版必修2.doc

用心爱心专心粤教版高中物理必修2第四章机械能与能源整章教案动能势能名师导航重点与剖析一、能量如果一个物体能够对外界做功我们就说这个物体具有能量。能量总是与物体的某一运动状态相联系并且与运动状态存在一一对应的关系。所以能量是由物体的运动状态决定的能量是状态量。能量不能脱离物体而单独存在。并且与物体的质量相对应。在国际单位制中能量的单位和功相同都是焦耳（J）。功和能的关系做功的过程就是物体能量转化的过程做了多少功就有多少能量改变。也就是说功是能量转化的量度。外界对物体做功物体能量要增加；物体对外界作功物体能量要减少。4、无论什么形式的能量都是标量。二、动能物体由于运动而具有的能量叫做动能。永远是正值。⑤式中EK表示物体的动能m是物体的质量v是物体瞬时速度的大小。注意：速度是相对的由所确定的动能大小也是相对的。通常我们以地面做参照物计算物体的动能。三、重力势能：物体与地球组成的系统中由于物体与地球间相互作用由它们间的相对位置决定的能量叫重力势能。EG=mgh⑥说明：（1）、重力势能本来是物体与地球组成的系统共有的通常简称为“物体具有多少重力势能”。（2）、重力势能具有相对性它的值与“零势能面”的选取有关。但是重力势能的改变量却与“零势能面”的选取无关。“相对位置”指的是：重力势能是相对于某一个水平面来说的将这个水平面的高度取作零在这个水平面上重力势能也为零。这个水平面叫参考面(或零势能面)。一般选参考面的原则是：没指明时以地面为零势能面故重力势能又可称为“物体由于被举高而具有的能”。一般选初始状态或末了状态所在平面为零势能面。解题中也可选物体运动到最低处为零势面。3）、重力势能有正有负。物体位于零势能面以上则EG＞0；位于零势能面以下则EG＜0。4）、重力做功与重力势能的关系：重力做正功时重力势能减少；重力做负功时重力势能增加。重力做的功与重力势能的改变量在数值上相等。设初位置重力势能为EG1末位置重力势能为EG2则：∆EG＝EG2－EG1当WG＜0时∆EG＝EG2－EG1＞0WG＞0时∆EG＝EG2－EG1＜0上述性质也可表述为：重力做功与路径无关由物体所处的初、末位置决定。四、弹性势能物体由于发生弹性形变而具有的能量叫做弹性势能（EN）说明：（1）、发生弹性形变时物体各部分之间的相对位置发生了改变。（2）、弹性势能与弹力做功的关系弹力做正功弹性势能减小；弹力做负功（即外力克服弹力做正功）弹性势能增加。弹力做的功与弹性势能的改变量在数值上相等。问题与探究问题1物体的动能与物体所受到的力有关系吗？物体受到的力越大是不是其动能也越大？物体不受力是不是它的动能也为零？探究思路动能的值直接由物体的质量和瞬时速度的大小共同决定。外力的作用是改变物体的运动状态引起速度的变化这种变化可以只是速度大小或方向的变化也可以是方向、大小一起变化。因此外力作用时动能可能变化也可能不变化。你能举出具体的例子吗？问题2“质量大的物体的重力势能一定大质量小的物体的重力势能一定小。”你认为这种说法对吗？我们知道不能说“-100J”的功比“50J”的功少因为这时的“-”号并不表示大小但是能不能说“-100J”的重力势能比“50J”的重力势能少？探究思路物理学中的“+”、-”号通常并不表示物理量的大小而是具有特定的物理意义因此比较时一般不带符号。但是有少数几个物理量它们的“+”、-”号也能参与物理量的比较。比如温度、势能等这完全是由它们的定义决定。图4-9问题3“蹦极”被称为“勇敢者的游戏”。人被一条高弹性绳系着从高空自由落下后因弹性绳的作用又反复上升、落下极富惊险、刺激被喻为挑战人体极限。请讨论分析：从人体开始自由下落至到达最底位置的过程中人受哪些力的作用？这些力做正功还是负功？此过程中有哪些能量在变化？如何变化？探究思路人的位移始终竖直向下只要做好整个过程中的受力分析明确每段中每个力的方向就可判断这些力是做正功还是负功。要注意重力、弹力、合外力做功对重力势能、弹性势能、动能的影响。该题中这三种能量相互转化。典题与精析例题1质量为2kg的石块作自由落体运动求石块在第1s末第2s末的动能是多少？（g=10m/s2）精析：要明确速率变化时物体的动能也是时刻变化的。根据动能的表达式先求出第1s末和第2s末的瞬时速度即可。解答：v1=gt1=10×1=10（m/s）v2=gt2=10×2=20（m/s）第1s末第2s末的动能分别是：